DE1286355B - Flanschverbindung fuer aneinander anschliessende zylindrische Teile - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für aneinander anschließende zylindrische Teile, insbesondere Schüsse eines Druckbehälters für die Wasseraufbereitung, bei der die an den zu verbindenden Enden der zylindrischen Teile befindlichen Flansche unter Zwischenlage eines im Querschnitt T-förmigen Dichtungsringes durch einen im Keilanzug über die Flansche greifenden und mit degressivem Kraftaufwand z. B. mittels eines Kniehebelverschlusses schließbaren Spannring lösbar miteinander zu verbinden sind und der Dichtungsring in spannungslosem Zustand in seinem zwischen die Flansche eingreifenden Schaftbereich radial nach innen sich keilförmig verstärkenden Querschnitt hat.
• Es ist bereits eine Flanschverbindung für aneinander anschließende zylindrische Teile bekannt, bei der die Flansche der zylindrischen Teile unter Zwischenlage eines im Querschnitt T-förmigen Dichtungsringes durch einen im Keilanzug über die Flansche greifenden, schließbaren Spannring lösbar miteinander zu verbinden sind und bei welcher ferner der Dichtungsring in spannungslosem Zustand in seinem Schaftbereich einen radial nach innen sich keilförmig verstärkenden Querschnitt hat. Um eine dauerhafte, richtige Lage des Dichtungsringes zwischen den Flanschen sowohl bei -innerem Über- wie Unterdruck einigermaßen sicherzustellen, rastet bei dieser Verbindung der Dichtungsring in Nuten an den Stirnflächen der benachbarten Flansche der zu verbindenden zylindrischen Teile ein, welche Flächen sich parallel zueinander erstrecken. Diese Nuten erfordern jedoch einen besonderen Herstellungsaufwand.
• Das Ziel der Erfindung besteht daher darin, eine Flanschverbindung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die richtige Lage des Dichtungsringes zwischen den Flanschen mit einfachsten Mitteln sichergestellt wird. Ferner soll die Flanschverbindung so beschaffen sein, daß die zum Schließen des Spannringes aufzuwendende Kraft relativ gering ist, ohne dadurch eine sichere Abdichtung in Frage zu stellen.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die einander zugewandten Stirnflächen der einander gegenüberstehenden Flansche zweier benachbarter Behälterschüsse radial nach außen konvergieren und die Konizität des dazwischen befindlichen Schaftbereichs des Dichtungsrings stärker ist als die Konvergenz der Stirnflächen der Behälterflansche und daß der Stegbereich des Dichtungsrings außerhalb dieser Flansche liegt und als Anschlag an deren peripheren Stirnaußenseiten dient. Durch das erfindungsgemäße Merkmal, daß die Konizität des zwischen den Behälterflanschen befindlichen Schaftbereichs des Dichtungsrings stärker ist als die Konvergenz der Stirnflächen dieser Behälterflansche, wird bei sehr hohem Innendruck innerhalb der Teile ein zu weites Herauswandern des zwischen den Flanschen befindlichen Dichtungsrings aus seinem Aufnahmespalt verhindert und gleichzeitig erreicht, daß bei einem eventuell geringfügigen Auswärtswandern des Rings dieser auf die geneigten Stirnflächen der Flansche einen erhöhten Anpreßdruck ausübt. Dies führt gerade bei hohen Innendrücken zu einer erhöhten Dichtwirkung. Das Ausmaß der Dichtwirkung paßt sich also genau dem gegebenen Innendruck an. Im Hinblick darauf kann der auf den Schaftbereich des Dichtungsrings durch die Flansehe ausgeübte Preßdruck beim Schließen des Spannrings relativ gering gehalten werden, da zu diesem Zeitpunkt in den miteinander zu verbindenden Teilen in der Regel kein besonderer Druck vorhanden ist. Das Schließen des Spannrings kann also mit relativ geringem Kraftaufwand erfolgen.
• Der als Anschlag an den peripheren Stirnaußenseiten der Flansche wirkende, außerhalb dieser Flansche liegende Stegbereich des Dichtungsrings hat bei der erfindungsgemäßen Flanschverbindung die Aufgabe, das bei fehlendem Innendruck infolge der Konizität der Dichtflächen der Flansche im verstärkten Maße mögliche Hineinwandern des Dichtungsrings in den Innenraum der miteinander verbundenen Teile zu verhindern. Damit wird also sichergestellt, daß der Dichtungsring, unabhängig davon, ob und in welchem Ausmaß Über- bzw. Unterdruck innerhalb der Teile vorhanden ist, eine dauerhafte richtige Lage des Dichtungsrings und damit eine absolut sichere und dauerhafte Abdichtung gewährleistet. Dieser Anschlagsteg ist vor allem auch deshalb zweckmäßig, weil durch die größere Konizität des zwischen den Behälterflanschen befindlichen Schaftbereichs des Dichtungsrings gegenüber der Konvergenz der Stirnflächen der Behälterflansche der Dichtungsring bei fehlendem oder geringem Innendruck das Bestreben hat, in den von den Teilen begrenzten Innenraum hineinzuwandern. Durch dieses Bestreben und das Anliegen des Anschlages an der peripheren Stirnaußenseite der Behälterflansche wird eine gute Zentrierung und genaue bleibende Lage des Dichtungsrings zwischen den Behälterflanschen gewährleistet.
• Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• F i g. 1 bis 5 zeigen die Teile dieser Ausführungsform, geschnitten in verschiedenen Stadien des Verschlußvorganges. Jeweils daneben ist in den F i g. 6 bis 8 die zugehörige Stellung des die Flansche umfassenden Spannrings mit einem Kniehebelverschluß dargestellt; F i g. 1 und 6 zeigen den Verschluß vor dem Aufsetzen des Spannringes; F i g. 2 und 7 zeigen die gleiche Anordnung mit angesetztem Spannring zu Beginn des Anzuges, also bei beginnender gegenseitiger Annäherung der Flansche; F i g. 3 und 8 zeigen den Verschluß während des Aufgleitens des Spannrings auf die Flansche; F i g. 4 und 9 stellen den Verschluß mit völlig aufgezogenem und geschlossenem Spannring dar; F i g. 5 und 10 zeigen den Verschluß in der gleichen Betriebsstellung wie in F i g. 4 und 9, jedoch unter erhöhtem Innendruck des Behälters.
• Die Wandungen benachbarter ringförmiger Behälterschüsse 1 und 2 sind mit je einem Flansch 9 und 10 ausgestattet. Die Außenseiten dieser Flansche sind flach kegelig ausgebildet, aber auch die sich gegenüberstehenden Stirnflächen benachbarter Flansehe 9 und 10 sind gegeneinander geneigt, so daß ihr Abstand nach außen abnimmt und der zwischenliegende Dichtungsraum sich entsprechend nach außen verengt. Der etwa U-förmig profilierte Spannring 8 greift mit den geneigten Innenseite 6 und 7 seiner beiden Ringschenkel beim Anlegen an den Behälter über je ein Paar benachbarter Flansche und übt beim Anspannen infolge des Keilanzuges einen Druck in Richtung der Behälterachse auf die Teile 1 und 2 aus, so daß die Flansche 9 und 10 sich einander nähern.
• Wie F i g. 6 bis 10 erkennen lassen, kann jeder Spannring aus drei gelenkig miteinander verbundenen Teilen 11, 12 und 13 bestehen. Die freien Enden der beiden letztgenannten Ringteile können durch einen Kniehebelverschluß 14, 15 miteinander verbunden und verspannt werden.
• Der Dichtungsring ist T-förmig profiliert. Er besteht aus dem zwischen den Flanschen liegenden Schaft 3 und einem Steg 4. Der Schaft 3 des Dichtungsrings hat einen keilförmigen Querschnitt. Dabei ist der Keilwinkel dieses Dichtungsteiles etwas größer als der Winkel, den die sich gegenüberstehenden Stirnflächen der Flansche 9 und 10 miteinander bilden.
• Zu Beginn des Anspannens des Rings 8 wird der Schaft 3 der Dichtung zunächst nur an seiner verbreiterten Basis zusammengefaßt (F i g. 2). Der Spannhebel 14 befindet sich hierbei noch in einer ungünstigen Winkelstellung, die aber gleichwohl wegen des noch geringen Gegendrucks der Gummidichtung das weitere Umlegen und Spannen mit der Hand ohne wesentliche Kraftaufwendung ermöglicht. Beim weiteren Aufgleiten des Spannrings auf die Flansche (F i g. 3) tritt zwar ein gesteigerter Gegendruck des stärker zusammengepreßten Teiles 3 der Gummidichtung auf, jedoch gelangt der Verschlußhebel nunmehr in eine zunehmend günstigere Winkelstellung, so daß der erhöhte Gegendruck der Dichtung sich beim weiteren Anspannen nicht besonders bemerkbar macht, bis der Kniehebelverschluß seine Totpunktlage überschritten hat (F i g. 4 und 9). Nunmehr wirkt der Gegendruck des Teils 3 der Gummidichtung selbsttätig sichernd auf den Spannversehluß.
• Beim Auftreten eines erhöhten Innendruckes im Behälter (F i g. 5 und 10) wirkt dieser Druck in der Pfeilrichtung auf den Schaft 3 der Dichtung und preßt diesen unter gleichzeitiger Erhöhung der Dichtungswirkung in den zwischen den Flanschen 9 und 10 gebildeten keilförmigen Ringraum. Dabei ist ein Durchschieben der Dichtung zwischen den Flanschen ausgeschlossen, weil der Steg 4 des Dichtungsrings gegen die Innenseite 5 des Spannrings anliegt und so ein Gegenlager für den keilförmigen Teil 3 der Dichtung sowie eine zusätzliche Abdichtung und Sicherung bildet.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Flanschverbindung für aneinander anschließende zylindrische Teile, insbesondere Schüsse eines Druckbehälters für die Wasseraufbereitung, bei der die an den zu verbindenden Enden der zylindrischen Teile befindlichen Flansche unter Zwischenlage eines im Querschnitt T-förmigen Dichtungsringes durch einen im Keilanzug über die Flansche greifenden und mit degressivem Kraftaufwand z. B. mittels eines Kniehebelverschlusses schließbaren Spannring lösbar miteinander zu verbinden sind und der Dichtungsring in spannungslosem Zustand in seinem zwischen die Flansche eingreifenden Schaftbereich einen radial nach innen sich keilförmig verstärkenden Querschnitt hat, dadurch gekennzeichn e t, daß die einander zugewandten Stirnflächen der einander gegenüberstehenden Flansche (9, 10) zweier benachbarter Behälterschüsse (1, 2) radial nach außen konvergieren und die Konizität des dazwischen befindlichen Schaftbereichs des Dichtungsrings (3) stärker ist als die Konvergenz der Stirnflächen der Behälterflansche und daß der Stegbereich (4) des Dichtungsrings außerhalb dieser Flansche liegt und als Anschlag an deren peripheren Stirnaußenseiten dient.